Pesquisadores descobrem novo gene que ajuda o arroz a escapar do calor e proteger a sua produção
Com o calor intenso e os períodos prolongados de seca ameaçando a produção de arroz, cientistas da Organização Nacional de Pesquisa Agrícola e Alimentar do Japão (NARO), de outras instituições de pesquisa japonesas e do Instituto Internacional de Pesquisa do Arroz (IRRI) descobriram um gene que ajuda o arroz a "escapar" do calor durante sua fase de floração, a mais sensível.
O gene, chamado EMF3 (Early Morning Flowering 3), antecipa a floração do arroz para o início da manhã, quando as temperaturas são mais amenas. Ao florescer mais cedo, o arroz consegue evitar o estresse térmico que, de outra forma, reduziria a formação de grãos e diminuiria a produtividade em regiões tropicais e subtropicais.
O arroz normalmente floresce entre as 10h e o meio-dia, quando as temperaturas atingem seu pico diário (33°C–35°C). O estresse térmico durante esse período, que deve se intensificar com o aquecimento global, pode interromper a fertilização, deixando as espiguetas (“grãos em potencial”) estéreis e, portanto, reduzindo a produtividade. O gene EMF3, particularmente sua variante emf3-1D, antecipa o florescimento em cerca de 1,5 hora, melhorando significativamente a fertilidade dos grãos em condições de alta temperatura.
Para o Dr. Tsutomu Ishimaru, do NARO, Japão, a descoberta representa um avanço. “Ela permite que o arroz ‘escape do calor’ em seu estágio mais crítico, protegendo a fertilização e garantindo que os agricultores possam colher mesmo em temperaturas extremas”, disse ele.
De acordo com os pesquisadores, nenhuma outra variedade de arroz possui o alelo emf3-1D. “Parece ser uma variante rara e tem potencial para funcionar em muitas variedades populares, incluindo os tipos indica e japonica”, afirmou o Dr. Sung-Ryul Kim, cientista do IRRI.
Ele acrescentou: “Essa característica pode ser vantajosa para a produção de sementes híbridas, onde o ajuste do horário de abertura das flores de ambas as linhagens parentais para o mesmo horário do dia é uma consideração importante.”
Pesquisadores já estão introduzindo o emf3-1D em variedades de arroz amplamente cultivadas, como IR64, Swarna (Índia), Pusa Basmati (Índia), TDK1 (Laos), Sahel 329 (África Ocidental), Caiapó (Brasil) e Toyomeki (Japão). Essas linhagens avançadas servem como protótipos que podem manter a fertilidade dos grãos mesmo em condições de calor intenso.
“O emf3-1D pode ser aplicado a diversas variedades de arroz em todo o mundo por meio da seleção de marcadores de DNA, fornecendo aos melhoristas uma ferramenta poderosa para desenvolver arroz com floração no início da manhã”, afirmaram os melhoristas Dr. Hideyuki Hirabayashi, do NARO, e Dr. Kazuhiro Sasaki, do Centro Internacional de Pesquisa Agrícola do Japão (JIRCAS).
Segundo a Dra. Inez Slamet-Loedin, chefe da Unidade de Design e Validação Genética do Arroz do IRRI, essa descoberta abre caminho para abordagens de edição genética, como a edição primária, que permitem introduzir rapidamente a característica de floração matinal precoce (emf3-1D) em variedades de arroz de elite, aumentando a resiliência ao calor em ecossistemas de arroz tropicais e temperados, tanto para linhagens puras quanto híbridas.
É importante ressaltar que o EMF3 afeta apenas o momento da abertura da flor e não altera o crescimento geral da planta ou a produtividade em condições normais de temperatura, permitindo que o arroz se torne resiliente ao calor sem perder outras características essenciais.
O Dr. Ishimaru enfatizou ainda: “Podemos passar dias quentes em ambientes com ar-condicionado, mas as plantas de arroz precisam sobreviver ao calor do campo. Com o EMF3, elas ‘acordam’ cedo para evitar o estresse térmico, mostrando que, às vezes, ser madrugador é fundamental, não apenas para os pássaros, mas também para as plantações.”
Esta descoberta é resultado de um esforço colaborativo entre instituições de pesquisa japonesas e o IRRI, com o apoio do Ministério da Agricultura, Florestas e Pescas (MAFF) do Japão, tendo o NARO e o JIRCAS como parceiros principais.
O estudo completo, intitulado “Rice EMF3 Alleles Adjust Flower Opening Time to Enhance the Seed Setting Rate Under High Temperature Stress”, está disponível no periódico Plant Biotechnology Journal.
